JPS61156730A - 半導体物品の縦型熱処理装置 - Google Patents

半導体物品の縦型熱処理装置

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JPS61156730A
JPS61156730A JP28162884A JP28162884A JPS61156730A JP S61156730 A JPS61156730 A JP S61156730A JP 28162884 A JP28162884 A JP 28162884A JP 28162884 A JP28162884 A JP 28162884A JP S61156730 A JPS61156730 A JP S61156730A
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JP
Japan
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gas
treating
rotating shaft
shaft
chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP28162884A
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English (en)
Inventor
Kenji Otsuki
大槻 憲治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DEISUKO SAIYAA JAPAN KK
Original Assignee
DEISUKO SAIYAA JAPAN KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/22Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities

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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体物品の縦型熱処理装置に関し、例えば、
半導体ウェハを拡散処理するための縦型拡散炉に適用し
て特に好適なものである。
従来の技術 最近、トランジスタ、IC,LSI等の半導体装置の製
造過程の1つである拡散工程に用いるための縦型拡散炉
が開発されている。この縦型拡散炉は、従来広く用いら
れている横型拡散炉と違って、加熱処理管の長手軸が実
質的に垂直方向に延在するように配されている。拡散処
理される半導体ウェハは、所定のウェハボートに収納さ
れて上記処理管の内部に吊持される。
このような縦型拡散炉を用いると、通常石英からなる処
理管と石英ボートとが互いに接触しないように構成でき
るので、石英の摺動による石英パーティクルの発生を無
くすことができる。又、拡散工程の自動化が容易且つ安
価に達成できる。更に、省スペース化、省エネルギー化
、被処理ウェハの大口径化が図れる等、縦型拡散炉を用
いる意義は大きい。
このような縦型拡散炉の構成例を第3図に示す。
図示の例はシリコンウェハを拡散処理するための拡散炉
であって、石英ガラスからなる処理管1は、その長手軸
が略垂直方向に延在するように配されている。処理管l
の上部は図示のように開放されており、その底部に処理
ガスの導入口2が設けられている。処理管1は電気炉の
ハウジング3に包囲されている。電気炉のハウジング3
には、処理管lの周囲で且つこの処理管1の周側面に近
接した位置にヒータ4が設けられている。
処理されるシリコンウェハ5はウェハボート6に収納さ
れて処理管1内に吊持される。この時、各シリコンウェ
ハ5は水平面に対して所定角度(例えば約10″)傾斜
した状態で支持される。
ウェハボート6はその全体が石英ガラスで構成されてお
り、その上部に鉤部10が設けられている。この鉤部1
0は、回転軸11の下端に設けられた保合部に着脱自在
に係合されるように構成されている。回転軸11は横梁
12に回転可能に支承されており、この横梁12内に配
されたヘルド伝達機構を介して図外のモータにより回転
駆動されるようになっている。そして、シリコンウェハ
5の熱処理中にウェハボート6を回転させることにより
、シリコンウェハ5に対するヒータ4による加熱及び処
理ガス流の接触ができるだけ均等に行われるように図ら
れている。
横梁I2は図外の上下駆動機構によって上下駆動される
ように構成されている。そして、この横梁12の上下移
動によって、回転軸11に吊持されたウェハボート6が
処理管lから出し入れされる。
処理管1の上部開口には上蓋20が配されている。上蓋
20はその全体が石英ガラスで構成されており、その中
心部に回転軸11を挿通するための軸孔25が設けられ
ている。軸孔25は、その内径が回転軸11の径よりも
太き(構成されており、軸孔25と回転軸11との間に
隙間が形成されるようになっている。処理管1の底部に
設けられた導入口2から導入された処理ガスは、処理管
lの内部を上昇した後、この上蓋20の軸孔25と回転
軸11との間に形成された隙間を通って排出される。こ
のようにして処理管1から排出された処理ガスは、装置
全体を覆うようにして配された排気ダクト(図示せず)
により吸引されて収集される。
回転軸11には、上蓋20の下側に係止板26が固着さ
れている。そして、ウェハボート6を処理管Iから取り
出すべく、回転軸11を上昇させると、この回転軸11
に固着された係止板26が上蓋20の下端面に当接する
。そして、回転軸11の上昇にともなって上蓋20が持
ち上げられ、処理管lの上部が開放されてウェハボート
6が取り出される。
発明が解決しようとする問題点 上述したように従来の縦型拡散炉においては、ウェハボ
ートを昇降させるスペースを確保する必要上、排気ダク
トは処理管のかなり上方に設けられていた。このため処
理ガスの回収率が悪く、又多くの機械部品がこのガスに
さらされるため、腐食性のガスを用いた場合にはこのガ
スによる腐食が問題であった。
問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、
長手軸が実質的に垂直方向に延在するように配された処
理管と、半導体物品を積載するホードと、このボートを
上記処理管の内部の所定位置に吊持する回転軸とを夫々
具備した半導体物品の縦型熱処理装置において、上記処
理管の上部にガス室を設け、このガス室の壁部で且つ上
記回転軸の周囲にガス噴出口を配して、このガス噴出口
からガスを上記回転軸に吹き付けることにより、上記ガ
ス室の壁部と上記回転軸との間から処理ガスが外部へ漏
れ出すことを防止するようにしたものである。
実施例 以下、本発明をシリコンウェハの縦型拡散炉に適用した
一実施例につき第1図及び第2図を参照して説明する。
尚以下の実施例において、第3図に示した例と同一の部
分には同一の符号を附してその説明を省略する。
第1図に示すように、処理管lの上部には、上下にフラ
ンジ3,2.33を有する管状体31が配されている。
この管状体31はその全体が石英ガラスで構成されてい
る。管状体31の外周部にはガス導入室34が設けられ
ており、このガス導入室34にガス導管35が接続され
ている。一方、管状体31の外周部の別の部分には排気
用のポート36が設けられており、このポート36にガ
ス排出管37が接続されている。
管状体31の上部には上蓋部材38が載置されている。
上蓋部材38はやはりその全体が石英ガラスで構成され
ており、リング状部39とこのリング状部39の上面に
接合された円板状の上壁部40とからなっている。リン
グ状部39の内部にはその全周に亘ってガス通路41が
設けられている。
第2図に拡大図示するように、上壁部40の中心部には
回転軸42を挿通するための円形開口43が形成されて
いる。そしてこの円形開口43の周囲には、その全周に
亘って土壁部40の下面にガス噴出部44が設けられて
いる。ガス噴出部44は′、リング状部39のガス通路
41と導管45によって連通されている。ガス噴出部4
4の前端面46は少し傾斜されており、この前端面46
に多数のガス噴出口47が設げられている。
本例においては、ガス噴出部44の前端面46を下方に
傾斜させることによってガス噴出口47の軸線が少し下
方に向くように構成している。そしてガスをやや下方に
向かって噴出さ−け、開0.13と回転軸42との間か
ら処理ガスが外部に漏れ出すのを防止している。尚ガス
噴出部44の前端面46を垂直に配し、ガス噴出口47
の軸線のみを傾斜させても勿論良い。又前端面46をく
の字状に屈曲させ、ガスの一部を下方に、一部を上方に
向かって噴出させるように構成することもできる。
噴出させるガスとしては、窒素、アルゴン等の不活性ガ
スが用いられる。又非還元性の処理ガスを使用した場合
には、噴出ガスとして酸素を用いることもできる。
第1図に示すように、噴出ガスは、所定のボンベからガ
ス導管35を通じて管状体31のガス導入室34に圧入
され、フランジ32に設けられた開口48を通じて上蓋
部材38のリング状部3つのガス通路41に供給される
。そしてこのリング状部39のガス通路41から導管4
5を経てガス噴出部44に送られる。
この時、フランジ32の開口48は図示のように少し大
きめに形成されており、上蓋部材38が多少位置ずれし
ても、この開口48と上蓋部材38のガス通路41とが
確実に連通ずるようになされている。
本例においては、石英ガラス製の回転軸42を介してウ
ェハポートが回転駆動軸11に吊持されるようになって
いる。石英ガラス製の回転軸42゛はジヨイント49に
よって回転駆動軸11に連結されている。
回転軸42には図示のように上下2段にテーパ部50.
51が夫々設けられている。上方のテーパ部50は上蓋
部材38を回転軸42に対して心合わせするためのもの
で、上蓋部材38が回転軸42に対して位置ずれしてい
る場合には回転軸42が上昇した時にこのテーパ部50
が上蓋部材38の開口430周りの上壁部40に当接す
る。そして回転軸42の上昇に伴って上蓋部材38の土
壁部40がテーパ部50のテーパに案内され、上蓋部材
38が回転軸42に対して自動的に心合わせされた状態
になる。下方のテーパ部51は上蓋20に対して同様の
機能を果たすものである。そして上蓋部材38と上蓋2
0とは共に係止板26によって回転軸42と共に持ち上
げられる。
半導体物品の処理ガスは処理管lの底部から専大され、
処理管Iの内部を上昇した後、上M20と回転軸42と
の間の隙間から、管状体31と一ヒ蓋部材38とによっ
て形成されるガス室52に導入される。ガス室52は、
上蓋部材38の開口43の周囲に配されたガス噴出口4
7から噴出されるガスによって、この間口43と回転軸
42との間をシールされている。そしてガス室52に導
入された処理ガスは噴出ガスと共にポート36からガス
排出管37を経て回収される。
以上、シリコンウェハの拡散炉に本発明を適用した実施
例について説明したが、本発明は拡散炉に限られず、半
導体物品の酸化処理、CVD処理等を行うための種々の
縦型熱処理装置に通用か可能である。
発明の詳細 な説明したように、本発明においては、処理管の上部に
ガス室を設け、このガス室の壁部で且つ回転軸の周囲に
ガス噴出口を配して、このガス噴出口からガスを上記回
転軸に吹き付けることにより、上記ガス室の壁部と上記
回転軸との間から処理ガスが外部へ漏れ出すことを防止
している。
従って、処理ガスが広い空間に拡散してしまうことを防
止できて処理ガスの回収率が良くなる。
又腐食性の処理ガスを用いた場合でも、この処理ガスに
さらされる部分が少なくて済むので、従来のよう、に多
くの機械部品が腐食されることがない。
更に、ガス室と回転軸との間のシールをガスによって行
っているので、回転軸の回転動作に及ぼす影響が殆ど無
い。このため回転軸の駆動トルクが小さくて良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による縦型拡散炉の要部縦断
面図、第2図は同上のガス噴出口の部分の拡大縦断面図
である。 第3図は従来の縦型拡散炉の概略縦断面図である。 なお図面に用いられた符号において、 1−−−−−−−−−−−−一処理管 5−−−−−−−−−−−− シリコンウェハ6・−・
−・・・−−−一−・−ウェハボート42−−−−−−
一・−・−−−一−−回転軸47・−一−−−・・−一
−−−−−−−ガス噴出口52−−−−−−−−ガス室 である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 長手軸が実質的に垂直方向に延在するように配された処
    理管と、半導体物品を積載するボートと、このボートを
    上記処理管の内部の所定位置に吊持する回転軸と、上記
    処理管の上部に設けられたガス室と、このガス室の壁部
    で且つ上記回転軸の周囲に配されたガス噴出口とを夫々
    具備し、上記ガス噴出口からガスを上記回転軸に吹き付
    けることにより、上記ガス室の壁部と上記回転軸との間
    から処理ガスが外部へ漏れ出すことを防止するようにし
    た半導体物品の縦型熱処理装置。
JP28162884A 1984-12-27 1984-12-27 半導体物品の縦型熱処理装置 Pending JPS61156730A (ja)

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